全球最大FSRU，为你揭秘它如何部署

FSRU（浮式储存再气化装置）终端为全球 LNG 贸易带来了历史性变，使那些新兴 LNG 进国家能够更快、更经济地进 LNG。那全球最大的 FSRU，如何部署呢？

编译 | 大安

近年来，随着环保意识的不断提高，液化天然气（LNG）作为一种清洁能源，在全球范围内备受关注。预计未来对它的需求将会持续增加。然而，建设陆上液化天然气接收设施需要巨额的初始投资以及较长的建设周期。因此，浮式储存与再气化装置（FSRU）吸引了人们的目光，尤其是刚开始进口 LNG 的国家。

顾名思义，FSRU 是一个不仅接收 LNG，还储存与再气化 LNG 的设施。本文介绍了全球最大的 MOL 公司的挑战者号 FSRU 以及再气化冷能发电系统的技术规格。挑战者号是 MOL 公司拥有并运营的全球最大的 FSRU。再气化冷能发电系统是 MOL 公司与大宇造船公司合作开发的新一代 FSRU 系统，可减少燃料使用以及 FSRU 作业对环境的影响。

图 1 MOL 公司挑战者号 FSRU

01. 挑战者号 FSRU 概况

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主要规格

1、它是全球最大的 FSRU，拥有 5 个货舱，容积为 263000 立方米。

2、高压天然气（NG）的额定输出排量为 540 MMSCFD（5.4 亿英尺 / 天）。

3、对于低输出排量需求，该系统的高压压缩机可以将罐内挥发气体（BOG）增压，以输送至陆地接收设施。

4、该船的发电与推进系统采用了双燃料柴油发电 + 电力推进系统（DFDE）。

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再气化设施的基本概要

FSRU 的重要组件是再气化设施，这是用于液化天然气再气化的装置。本节介绍了再气化装置的总体作业流程。图 2 展示了船上的再气化设备布局，图 3 展示了再气化流程。

图 2 再气化相关设备的布局

图 3 再气化流程

（1）货舱内的潜水泵

FSRU 的每个货舱内有三种类型的泵。货舱泵用于在储罐之间输送液化天然气。扫舱泵 / 喷淋泵用于冷却储罐以及疏通储罐内的剩余液体。中容量再气化进料泵用于向再气化设施输送液化天然气。

（2）再凝结 / 真空筒

再凝结 / 真空筒位于液化天然气供应流程中的货舱和高压 / 小高压泵之间，用作泵安全运行的缓冲罐。它还用于重新液化罐内产生的部分挥发气体。

（3）高压 / 小高压泵

高压 / 小高压泵可将 LNG 的压力从 4 bar 提高到约 120 bar，以满足陆上天然气接收设施所需的压力。

（4）高压汽化器

高压汽化器在 LNG 到天然气的再气化过程中起关键作用，是最重要的再气化设备。如图 4 所示，MOL 公司挑战者号 FSRU 采用了壳管式热交换器。海水作为加热介质被送至壳体两侧，管道内输送的 LNG 获得热量再气化为天然气。该系统使用的海水在 LNG 再气化过程中会降温，然后直接排放至大海（开路循环模式）。

（5）低负荷（LD）压缩机

低负荷压缩机将货舱中的挥发气体供应给双燃料柴油发电 + 电力推进系统与锅炉，以作为燃料。它还将挥发气体提供给再冷凝器。

（6）高压（HP）压缩机

高压压缩机可为货舱中的挥发气体增压，并将其作为高压天然气输送至陆地。在需求淡季时将进行该作业，此时仅需从接收设施中获取最少数量的天然气。通过输送出挥发气体，还可以调整罐内的累积压力。

（7）计量装置

该计量装置采用超声波流量计来测量气体流量，并使用气相色谱法对气体成分进行采样分析。

（8）平衡水

平衡加热器负责将天然气加热至规定温度，如果天然气的温度低于该项目所需温度，则可以通过蒸汽加热。

图 4 壳管式热交换原理图

石油圈原创，石圈公众号：oilsns

02. 20 年内不需要回干船坞

在该船的设计阶段，MOL 公司致力于实现 20 年内不需要回船坞，并达到 98.5% 以上的年可用性。常规船舶需要定期停靠在造船厂进行维修工作，但该船设计为可在现场进行维修。以下介绍了某些设计：

1. 设备与管道系统是分开的，这样就可以同时进行再气化作业与特定货舱的维修工作。

2. 由于该船基本上被设计为一直停泊在那里而不航行，因此为防止海洋生物生长的船底漆将保持在最低限度。另一方面，由于该船不进入干船坞重新喷漆，所以要额外涂防锈漆。

03. 再气化冷能发电系统

MOL 公司挑战者号 FSRU 采用了海水直接再气化系统，通过与海水直接热交换将 LNG 再气化为天然气。该系统并不利用 LNG 的冷能。

由大宇造船公司与 MOL 公司共同研发的新技术再气化冷能发电系统（图 5），通过在常规再气化过程中加入有机郎肯循环（ORC），可回收 LNG 的冷能来发电。由于再气化过程中产生电力，运行中的 FSRU 的燃料消耗量与二氧化碳排放量最多可减少 55%。

图 5 再气化冷能发电系统的原理图

该技术已获得船级社的正式批准（图 6），这套再气化冷能发电系统已准备好推向市场。

图 6 从船级社获得 " 原则批准（AIP）" 证书

04. 总结

基于 MOL 公司挑战者号 FSRU 的实际作业经验，对未来 FSRU 进行展望：

1. FSRU 的再气化过程；

2. MOL 公司挑战者号 FSRU 的设计使 20 年内不回干船坞成为可能；

3. MOL 公司研发了用于再气化流程的再气化冷能发电系统。它具有更高的能源效率与更少的环境影响，为业内领先的下一代 FSRU 奠定了技术基础。MOL 公司打算通过环保技术为保护全球环境做出贡献。